(57)【要約】  信号処理装置は、複数画面分の入力動画像を記憶する第１の画像メモリと、前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出するぶれ量算出部と、前記ぶれ量算出部が算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持するぶれ量保持部と、前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力する画像切替部と、前記画像切替部からの複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力するノイズリダクション部と、前記ノイズリダクション部からの画像を少なくとも１画面分記憶する第２の画像メモリと、フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量保持部に保持された前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ぶれ量が最も小さい画面の画像を連続的に出力させるフリーズ制御部とを具備する。
2011155429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数画面分の入力動画像を記憶する第１の画像メモリと、
前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出するぶれ量算出部と、
前記ぶれ量算出部が算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持するぶれ量保持部と、
前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力する画像切替部と、
前記画像切替部からの複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力するノイズリダクション部と、
前記ノイズリダクション部からの画像を少なくとも１画面分記憶する第２の画像メモリと、
フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量保持部に保持された前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ぶれ量が最も小さい画面の画像を連続的に出力させるフリーズ制御部と
を具備したことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記フリーズ制御部は、前記ぶれ量が最も小さい画面より時間的に前に前記第１の画像メモリに記憶された画面の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記フリーズ制御部は、前記ぶれ量が最も小さい画面より時間的に後に前記第１の画像メモリに記憶された画面の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記フリーズ制御部は、前記第２の画像メモリを制御して、前記フリーズ指示後の前記ノイズリダクション部におけるノイズ除去処理に要する期間に前記ノイズリダクション部から出力される画像を前記第２の画像メモリから出力させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記フリーズ制御部は、前記第２の画像メモリを制御して、前記フリーズ指示後の前記ノイズリダクション部におけるノイズ除去処理に要する期間に前記第２の画像メモリに記憶されている同一画面の画像を連続的に出力させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記ぶれ量算出部は、前記入力動画像の前後の画面間で水平方向に隣接する画素同士の画素値の増減が一致する隣接画素同士の数を画面内で累積し、累積結果に基づいてぶれ量を求める
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の信号処理装置。
【請求項７】
複数画面分の入力動画像を記憶する第１の画像メモリと、
複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力するノイズリダクション部と、
前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力する画像切替部と、
前記画像切替部からの画像を輝度信号と色信号とに分離して、分離した輝度信号及び色信号を前記ノイズリダクション部に与えるＹ／Ｃ分離部と、
前記ノイズリダクション部からの画像を少なくとも１画面分記憶する第２の画像メモリと、
前記Ｙ／Ｃ分離部が分離した輝度信号に基づいて前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出するぶれ量算出部と、
前記ぶれ量算出部が算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持するぶれ量保持部と、
フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量保持部に保持された前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ぶれ量が最も小さい画面の画像を連続的に出力させるフリーズ制御部と
を具備したことを特徴とする信号処理装置。
【請求項８】
第１の画像メモリが、複数画面分の入力動画像を記憶し、
ぶれ量算出部が、前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出し、
ぶれ量保持部が、算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持し、
画像切替部が、前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力し、
ノイズリダクション部が、前記画像切替部からの複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力し、
第２の画像メモリが、ノイズが除去された画像を少なくとも１画面分記憶し、
フリーズ制御部が、フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ぶれ量が最も小さい画面の画像を連続的に出力させる
ことを特徴とする静止画生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ぶれのない静止画像を生成することができる信号処理装置及び静止画生成方法
【背景技術】
【０００２】
従来、固体撮像素子を利用して被写体像を電子的に撮像する種々の装置が開発されている。例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）を用いた撮像装置は電子内視鏡装置等にも利用されている。電子内視鏡は、カラーモニタ上にリアルタイムで動画像を表示することができ、内視鏡を操作する術者の疲労が少ないことから、広く利用されている。【０００３】
電子内視鏡は、被写体を撮像して得た画像を記憶する画像メモリを有している。この画像メモリを用いることで、動画だけでなく静止画を表示させることもできる。術者が静止画像を見るためにスコープの操作部にあるフリーズスイッチを押すと、画像メモリへの書き込みが中断されて、モニタ上に静止画像が表示されるのである。【０００４】
電子的に撮像を行う撮像素子の出力にはランダムノイズが含まれる。このようなランダムノイズによる画質劣化は、動画では目立ちにくいが、静止画では目立ってしまう。そこで、時間軸方向の相関を利用してノイズを除去する例えば巡回型のノイズリダクション回路が採用されることがある（例えば、日本国特開２００７−３１２８３２号公報）。【０００５】
ところで、電子内視鏡装置でカラー画像を得る方法として、電子撮像デバイスの前面にカラーモザイクフィルタを挿入する同時方式と、被写体を照明する光源装置のランプ前面にＲ，Ｇ，Ｂのフィルタを順次挿入して、Ｒ，Ｇ，Ｂの光学像をモノクロＣＣＤで撮像する面順次方式が実用化されている。【０００６】
面順次方式の内視鏡は、色再現性が良好であり、撮像素子をコンパクトにすることができる等の利点があるが、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像が時系列で取り込まれるために、被写体と撮像素子の相対的な位置関係が変化した場合には、色ずれが生じるという欠点があった。【０００７】
特に、内視鏡画像の静止画表示において色ずれが目立った場合には、正確な診断を著しく妨げてしまう。そこで、従来、日本国特開２００７−２５２６３５号公報においては、色ずれのない静止画像を得る方法が提案されている。【０００８】
しかしながら、面順次方式における色ずれの発生と同様の理由から、同時方式の撮像装置であっても、被写体と撮像素子の相対的な位置関係が変化することによってぶれが生じる。従来、このようなぶれを除去すると共に、時間軸方向の相関を利用したノイズ除去によって十分にノイズを低減した静止画像を得る装置は開発されていないという問題点があった。【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ぶれ及びノイズを除去して高画質の静止画像を得ることができる信号処理装置及び静止画生成方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る信号処理装置は、複数画面分の入力動画像を記憶する第１の画像メモリと、前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出するぶれ量算出部と、前記ぶれ量算出部が算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持するぶれ量保持部と、前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力する画像切替部と、前記画像切替部からの複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力するノイズリダクション部と、前記ノイズリダクション部からの画像を少なくとも１画面分記憶する第２の画像メモリと、フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量保持部に保持された前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ぶれ量が最も小さい画面を連続的に出力させるフリーズ制御部とを具備する。【００１１】
本発明の一態様に係る静止画生成方法は、第１の画像メモリが、複数画面分の入力動画像を記憶し、ぶれ量算出部が、前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出し、ぶれ量保持部が、算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持し、画像切替部が、前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力し、ノイズリダクション部が、前記画像切替部からの複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力し、第２の画像メモリが、ノイズが除去された画像を少なくとも１画面分記憶し、フリーズ制御部が、フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ぶれ量が最も小さい画面の画像を連続的に出力させる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る信号処理装置を示すブロック図である。
【図２】図１中の巡回型ＮＲ２４の具体的な構成の一例を示す回路図である。
【図３】第１の実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る信号処理装置を示すブロック図である。【００１５】
本実施の形態は内視鏡装置に適用した例について説明する。【００１６】
図１において、内視鏡１１は、細長な挿入部の先端に固体撮像素子１２が設けられている。固体撮像素子１２としては、例えばＣＣＤ等が採用され、固体撮像素子１２は、被写体を撮像して撮像信号を出力するようになっている。固体撮像素子１２からの撮像信号は、信号処理装置２１を構成する前処理部２２に供給される。【００１７】
前処理部２２は、入力された撮像信号をデジタルの画像信号に変換して、画像切替部２３、画像メモリ２７及びぶれ量算出部２８に出力する。画像メモリ２７は、所定フレーム数の画像信号を記憶可能な容量を有し、後述するフリーズ制御部３０により書き込み及び読み出しが制御されて、前処理部２２からの画像信号をフレーム単位で順次記憶すると共に、記憶した画像信号をフレーム単位で画像切替部２３に出力するようになっている。【００１８】
画像切替部２３は、フリーズ制御部３０に制御されて、前処理部２２からの画像信号と画像メモリ２７からの画像信号とを切換えて、巡回型ＮＲ（ノイズリダクション回路）２４に出力するようになっている。【００１９】
図２は図１中の巡回型ＮＲ２４の具体的な構成の一例を示す回路図である。【００２０】
巡回型ＮＲ２４に入力されるフレーム単位の画像信号は、乗算器４１に与えられる。乗算器４１は、閾値メモリ４５から乗算係数（１−ｋ）が与えられて、入力された画像信号に乗算係数を乗算して加算器４２に出力する。加算器４２の出力は、フレームメモリ４４によって１フレーム遅延された後、乗算器４３に与えられる。乗算器４３は、閾値メモリ４５から乗算係数ｋが与えられて、入力された画像信号に乗算係数を乗算して加算器４２に出力する。【００２１】
加算器４２によって、各フレームの画像信号が順次加算処理されることになる。この加算処理において、入力側の画像信号には係数（１−ｋ）が付与され、加算出力の画像信号には係数ｋが付与される。仮に係数ｋが０．５の場合には、入力画像信号と加算結果の画像信号とは１：１で混合されることになり、画像信号に含まれるランダムノイズは平均化されて抑制されることになる。この加算処理が繰り返されることにより、ランダムノイズが次第に低減される。【００２２】
乗算係数ｋが０．５よりも大きい場合には、加算器４２の出力が加算される割合が高くなり、ノイズ低減効果が高くなる。入力される画像が静止画像である場合には、ｋを大きくすることによって、ノイズを十分に低減した画像信号が得られる。しかし、入力される画像が動画像の場合には、フレーム間相関が比較的小さくなるので、ｋを小さくすることで、加算処理によってノイズが増加することを防止する。【００２３】
閾値メモリ４５は入力される画像信号が静止画像に基づくものであるか動画像に基づくものであるかによって、乗算係数ｋを変化させるようになっている。これにより、入力画像が静止画像であるか動画像であるかに拘わらず、最適なノイズ除去が行われる。【００２４】
なお、本実施の形態においては、巡回型ＮＲ２４を採用する例について説明するが、複数画面の画像を用いてノイズリダクションを行う回路であれば、巡回型以外のノイズリダクション回路を採用してもよい。【００２５】
巡回型ＮＲ２４の出力は、出力画像メモリ２５に与えられる。出力画像メモリ２５は、例えば１フレーム分の画像信号を記憶可能な容量を有し、フリーズ制御部３０に書き込み及び読み出しが制御されて、巡回型ＮＲ２４からの画像信号を記憶すると共に、記憶した画像信号をフレーム単位で映像信号処理回路２６に出力するようになっている。【００２６】
映像信号処理回路２６は、入力された画像信号に対して所定の映像信号処理を施した後、観察モニタ３５に出力するようになっている。映像信号処理回路２６は、例えば、ホワイトバランス調整、γ補正等の映像信号処理を行う。観察モニタ３５は、入力された画像信号に基づく画像を表示画面上に映出するようになっている。【００２７】
本実施の形態においては、前処理部２２から出力される画像のぶれ量を検出するぶれ量検出部２８が設けられている。ぶれ量検出部２８は、前処理部２２からの画像信号が与えられ、各フレーム毎のぶれ量を算出する。例えば、ぶれ量検出部２８は、同一フレーム中の前後のフィールド間で画素の変化をぶれ量として検出することができる。例えば、ぶれ量検出部２８は、前後のフィールドの水平方向に隣接する画素同士の画素値の増減を調べ、前後のフィールドで増減が一致する隣接画素同士の数を１画面分累積し、その累積値に基づいてぶれ量を算出してもよい。累積値が大きいほど、ぶれが小さい画像であると考えられる。なお、ぶれ量検出部２８におけるぶれ量の算出方法はこれに限るものではなく、例えば、ぶれ量算出部２８は、画素値の差分の累積値によって、ぶれ量を求めてもよい。【００２８】
ぶれ量検出部２８がフレーム毎に求めたぶれ量は、ぶれ量保持部２９に与えられる。ぶれ量保持部２９は、各フレーム毎のぶれ量を各フレームに対応させて記憶するようになっている。【００２９】
本実施の形態においては、フリーズ制御部３０は、フリーズ指示部３１からのフリーズ信号によって各部を制御するようになっている。フリーズ指示部３１は、例えば内視鏡１１に設けられたフリーズボタン１３の操作に基づく操作信号が与えられ、フリーズ信号を発生するようになっている。【００３０】
フリーズ制御部３０は、フリーズ信号が発生するまでは、画像切替部２３に前処理部２２からの画像信号を選択させて巡回型ＮＲ２４に供給させる。これにより、巡回型ＮＲ２４には、内視鏡１１によって撮像された画像に基づく動画像信号が順次供給されることになり、巡回型ＮＲ２４は、動画像信号のノイズを除去して出力する。【００３１】
一方、フリーズ信号が発生すると、フリーズ制御部３０は、ぶれ量保持部２９が保持する各フレームのぶれ量に基づいて、画像メモリ２７からのぶれ量が小さい画像を読み出し、画像切替部２３を制御して、巡回型ＮＲ２４に与える。【００３２】
例えば、フリーズ制御部３０は、フリーズ信号が発生した時点において画像メモリ２７に保持されている各フレームの画像（フレーム画像）のうち、最もぶれ量が小さいフレーム（以下、最小ぶれ画像という）の画像信号を選択して画像切替部２３に出力させる。この場合には、フリーズ制御部３０は、画像メモリ２７に保持されているフレーム数と巡回型ＮＲ２４がノイズリダクションに用いるフレーム数とを考慮して、最小ぶれ画像を選択する期間の範囲を決定してもよい。例えば、画像メモリ２７に保持されているフレーム画像のうちフリーズ信号の発生前の所定期間のフレーム画像から最も小さいぶれ量のフレーム画像を選択してもよい。また、最小ぶれ画像として選択する画像のフレームとフリーズ指示時における入力フレームとの時間差が所定の閾値以内となるように、最小ぶれ画像を選択する期間の範囲を決定してもよい。【００３３】
出力画像メモリ２５は、巡回型ＮＲ２４の出力を順次取り込んで出力することにより動画像を出力することができると共に、巡回型ＮＲ２４の出力を取り込むことなく記憶している画像を連続的に出力することにより静止画像を出力することができる。【００３４】
巡回型ＮＲ２４のノイズリダクション処理には、ノイズリダクションに用いるフレーム数に基づく時間を要する。そこで、フリーズ制御部３０は、ノイズリダクション処理の間は、出力画像メモリ２５の書き込み及び読出しを制御して、出力する画像を決定するようになっている。【００３５】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図３のタイミングチャートを参照して説明する。図３（ａ）は前処理部２２からの入力画像（動画像）を示し、図３（ｂ）は画像切替部２３の出力画像を示し、図３（ｃ）は巡回型ＮＲ２４の出力画像を示し、図３（ｄ）は出力画像メモリ２５の出力画像を示している。図３は各枠によってフレーム画像Ｄを示し、添え字によってフレーム番号を示しており、添え字の番号が小さいほど時間的に前のフレームを示している。図３において、同一番号の添え字を有するフレーム画像Ｄは同一フレームに基づく画像であることを示している。なお、図３中の’は、ノイズリダクション処理によって、フレーム画像が変化していることを示している。【００３６】
内視鏡１１からの撮像信号は前処理部２２に与えられる。前処理部２２は、撮像信号をデジタル画像信号に変換する。前処理部２２からの各フレームの画像信号は画像切替部２３、画像メモリ２７及びぶれ量算出部２８に供給される。【００３７】
いま、内視鏡からの動画像に基づく画像信号を出力する動画像モードであるものとする。この場合には、フリーズ制御部３０は、画像切替部２３を制御して、前処理部２２からの動画像信号を巡回型ＮＲ２４に与える。前処理部２２からは、順次、フレーム単位で画像信号が出力される。図３においては、各部の処理遅延は考慮しないものとする。図３（ａ）乃至（ｄ）に示すように、動画像モードにおいては、前処理部２２の出力（図３（ａ））が、画像切替部２３、巡回型ＮＲ２４及び出力画像メモリ２５を介して順次出力される。【００３８】
本実施の形態においては、前処理部２２の出力は画像メモリ２７に供給されて記憶されると共に、ぶれ量算出部２８にも供給される。ぶれ量算出部２８は、順次入力される各フレームの画像信号に基づいて、各フレーム画像のぶれ量を算出する。ぶれ量算出部２８が算出したぶれ量は、ぶれ量保持部２９に与えられて、各フレームに対応して記憶される。【００３９】
ここで、例えば内視鏡１１のフリーズボタン１３を操作して、静止画像を表示させるものとする。例えば、図３のフリーズ指示のタイミングでフリーズボタン１３が操作されて、フリーズ指示部３１からフリーズ信号がフリーズ制御部３０に供給されるものとする。【００４０】
画像メモリ２７には、所定フレーム数のフレーム画像が記録されており、フリーズ制御部３０は、ぶれ量保持部２９に記憶されているぶれ量に基づいて、画像メモリ２７に記憶されているフレーム画像のうち、ぶれ量が小さいフレーム画像を選択する。例えば、フリーズ制御部３０は、画像メモリ２７に記憶されているフレーム画像のうち先頭フレームから巡回型ＮＲ２４においてノイズリダクション処理に必要なフレーム数以降のフレーム画像から、ぶれ量が最も小さいフレーム画像を最小ぶれ画像として選択する。【００４１】
例えば、画像メモリ２７に図３（ａ）のフレーム画像Ｄ１以降のフレーム画像が記憶されている場合において、巡回型ＮＲ２４においてノイズリダクション処理に必要なフレーム数が４の場合には、フレーム画像Ｄ４以降のフレーム画像から最小ぶれ画像を選択する。【００４２】
図３の例は、巡回型ＮＲ２４においてノイズリダクション処理に必要なフレーム数が４である場合において、フリーズ制御部３０が最小ぶれ画像としてフレーム画像Ｄ１０を選択した例を示している。【００４３】
フリーズ制御部３０は、フリーズ指示が発生すると、最小ぶれ画像よりも以前のフレームの画像を、巡回型ＮＲ２４においてノイズリダクション処理に必要なフレーム数だけ順次読み出す。フリーズ制御部３０は、巡回型ＮＲ２４のノイズリダクション処理に必要な期間は、画像切替部２３に画像メモリ２７からの画像信号を選択させており、最小ぶれ画像及びそのノイズリダクションに必要なフレーム画像は、フレーム順に順次読み出されて画像切替部２３を介して巡回型ＮＲ２４に供給される。【００４４】
図３の例では、フレーム画像Ｄ７から順次読出しが行われて、画像切替部２３を介して巡回型ＮＲ２４に各画像が順次供給される。巡回型ＮＲ２４は、順次入力されるフレーム画像に対して巡回型ノイズリダクション処理を施す。巡回型ＮＲ２４の出力は、出力画像メモリ２５を介して出力される。こうして、図３（ｃ）に示すように、フリーズ指示の後、巡回型ＮＲ２４からはフレーム画像Ｄ７以降の画像が順次出力される。巡回型ＮＲ２４から最小ぶれ画像（図３ではフレーム画像Ｄ１０）が出力される時点では、最小ぶれ画像のノイズは十分に低減される。【００４５】
巡回型ＮＲ２４によるノイズリダクション処理によって、ノイズが十分に低減された最小ぶれ画像が出力されると、以後、この最小ぶれ画像が出力画像メモリ２５に保持され、出力画像メモリ２５からは最小ぶれ画像が連続的に出力される。こうして、最小ぶれ画像が静止画像として出力されることになる（図３（ｄ））。【００４６】
出力画像メモリ２５からの画像信号は映像信号処理回路２６において映像信号処理された後、観察モニタ３５に供給されて表示される。図３の例では、フレーム画像Ｄ１２の入力タイミングでフリーズ指示が発生した場合でも、ぶれ量が小さいフレーム画像Ｄ１０が最小ぶれ画像として選択され、このフレーム画像Ｄ１０が巡回型ＮＲ２４によってノイズリダクションされた後、出力される。【００４７】
このように本実施の形態においては、ぶれ及びノイズを除去して高画質の静止画像を得ることができる。【００４８】
なお、上記実施の形態においては、ぶれ及びノイズを除去した静止画像を表示する例について説明したが、得られた静止画像を記録処理するようにしてもよい。また、図３では、ノイズリダクションに４枚のフレーム画像を用いる例について説明したが、ノイズリダクションに用いるフレーム数は適宜設定可能である。【００４９】
ノイズリダクションに用いるフレーム画像としては、最小ぶれ画像に時間的に近いフレーム画像を用いた方がよい。なお、ノイズリダクションの結果、最終的に最小ぶれ画像を出力すればよく、時間的に最小ぶれ画像よりも後のフレーム画像を用いてノイズリダクションするように構成してもよい。【００５０】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態におけるハードウェア構成は第１の実施の形態と同様であり、本実施の形態はフリーズ制御部３０の制御が第１の実施の形態と異なるのみである。【００５１】
図４は図３と同様の表記法によるタイミングチャートであり、図４（ａ）は前処理部２２からの入力画像（動画像）を示し、図４（ｂ）は画像切替部２３の出力画像を示し、図４（ｃ）は巡回型ＮＲ２４の出力画像を示し、図４（ｄ）は出力画像メモリ２５の出力画像を示している。【００５２】
本実施の形態はフリーズ制御部３０による出力画像メモリ２５の制御が異なるのみである。【００５３】
第１の実施の形態においては、フリーズ指示が発生したにも拘わらず、出力画像メモリ２５はフリーズ指示前のフレーム画像を順次出力する。即ち、フリーズ指示後においても、動画像が出力されることになる。これに対し、本実施の形態は、フリーズ指示後には、静止画像を表示させるものである。【００５４】
この場合において、複数枚の画像を用いるノイズリダクション処理においては、ノイズリダクション処理に用いるフレーム数分の処理時間が必要である。そこで、本実施の形態においては、ノイズリダクション処理によって最小ぶれ画像が出力されるまでは、フリーズ指示発生時において出力画像メモリ２５に保持されているフレーム画像を連続的に出力するようになっている。【００５５】
図４においては、フリーズ指示がフレーム画像Ｄ１２の入力時に発生したことを示している。図４においては、図３と同様に、最小ぶれ画像としてＤ１０を選択し、ノイズリダクション処理に４フレームのフレーム画像を用いる例を示している。即ち、フリーズ指示発生後において、画像メモリ２７からは、図４（ｂ）に示すように、フレーム画像Ｄ７が読み出されて巡回型ＮＲ２４に与えられる。巡回型ＮＲ２４は、ノイズリダクション処理を行って、フレーム画像Ｄ７，Ｄ８，…，Ｄ１０を出力する。出力画像メモリ２５は、フリーズ制御部３０に制御されて、巡回型ＮＲ２４から最小ぶれ画像Ｄ１０のノイズリダクション処理が終了するまで、巡回型ＮＲ２４の出力を記憶することなく、既に保持されているフレーム画像Ｄ１２を連続的に出力する。最小ぶれ画像Ｄ１０が巡回型ＮＲ２４から出力されると、出力画像メモリ２５は、以後、最小ぶれ画像Ｄ１０を連続的に出力する。【００５６】
このように本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態においては、フリーズ指示の発生によって、静止画像を出力しており、意図しない動画像が出力されることを防止して、違和感のない操作を可能にしている。【００５７】
なお、本実施の形態においては、フリーズ指示直後において、出力画像メモリ２５に保持されている最新のフレーム画像を連続的に出力する例について説明したが、他のフレーム画像を連続的に出力させるようにしてもよい。例えば、出力画像メモリ２５が複数フレームの記憶容量を有する場合には、任意のフレーム画像を静止画像として出力することが可能であり、フリーズ指示直後から最小ぶれ画像を出力すると共に、ノイズリダクション処理毎に、次第にノイズが除去された最小ぶれ画像を出力することも可能である。【００５８】
（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図５において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。【００５９】
本実施の形態は入力された画像信号をＹ／Ｃ分離して処理する信号処理装置に適用した例である。信号処理装置５０に、同時式の撮像装置からの画像信号が入力されることがある。この場合には、入力された画像信号を輝度信号と色信号に分離するＹ／Ｃ分離処理を行う必要がある。本実施の形態はこの場合に適用したものである。【００６０】
本実施の形態における信号処理装置５０は、Ｙ／Ｃ分離部６０及びＯＢクランプ部６１を採用すると共に、巡回型ＮＲ２４、出力画像メモリ２５、映像信号処理回路２６、ぶれ量算出部２８及びぶれ量保持部２９に代えて巡回型ＮＲ５４、画像メモリ５５、映像信号処理回路５６、ぶれ量算出部５８及びぶれ量保持部５９を採用した点が図１の信号処理装置２１と異なる。【００６１】
固体撮像素子１２として例えばベイヤ配列等のカラーフィルタを採用した撮像素子が採用されることがある。Ｙ／Ｃ分離部６０は、前処理部２２からの画像信号が画像切替部２３を介して与えられて、輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とに分離する。【００６２】
Ｙ／Ｃ分離部６０からの輝度信号と色信号とは、ＯＢクランプ部６１に与えられる。ＯＢクランプ部６１は、輝度信号及び色信号に対して、ＯＢクランプ処理を施す。ＯＢクランプ部６１からの輝度信号及び色信号は、巡回型ＮＲ５４に供給される。また、ＯＢクランプ部６１からの輝度信号はぶれ量算出部５８にも供給される。【００６３】
巡回型ＮＲ５４、画像メモリ５５、映像信号処理回路５６は、巡回型ＮＲ２４、出力画像メモリ２５、映像信号処理回路２６と同様の構成であり、輝度信号と色信号とに対する処理を行う点が異なるのみである。【００６４】
本実施の形態においては、ぶれ量算出部５８は、ＯＢクランプ部６１からの輝度信号を用いて画像のぶれ量を算出する。ぶれ量算出部５８の出力はぶれ量保持部５９に供給されて保持される。ぶれ量算出部５８及びぶれ量保持部５９の他の構成は、ぶれ量算出部２８及びぶれ量保持部２９と同様である。【００６５】
このように構成された実施の形態においては、Ｙ／Ｃ分離部６０以降の回路において輝度信号と色信号とを別々に処理する点、ぶれ量算出部がＯＢクランプ部６１からの輝度信号に基づいてぶれ量を算出する点を除き、第１の実施の形態と同様の作用となる。【００６６】
本実施の形態においても、図３又は図４と同様の動作が行われる。即ち、フリーズ指示の以前に画像メモリ２７に保持されている画像のうちの所定期間のフレーム画像から、ぶれ量算出部５８において算出されたぶれ量が最小の画像が最小ぶれ画像として選択され、この最小ぶれ画像を含む所定フレーム数の画像が巡回型ＮＲ５４に供給されて最小ぶれ画像のノイズが除去される。【００６７】
また、本実施の形態においては、画像メモリ２７は、Ｙ／Ｃ分離前の画像信号を保持するようになっている。これにより、少ない容量のメモリを用いて、ぶれ及びノイズが低減された静止画像を得ることができる。【００６８】
なお、上記各実施の形態においては、ぶれ量算出及びノイズリダクションを１画面であるフレーム単位で行う例について説明したが、１画面であるフィールド単位でこれらの処理を行ってもよい。【００６９】
本出願は、２０１０年６月７日に日本国に出願された特願２０１０−１３０１５７号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【図１】
2011155429.tif 000003
【図２】
2011155429.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011155429.tif 000006
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年8月22日(2012.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一態様に係る信号処理装置は、複数画面分の入力動画像を記憶する第１の画像メモリと、複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力するノイズリダクション部と、前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力する画像切替部と、前記画像切替部からの画像を輝度信号と色信号とに分離して、分離した輝度信号及び色信号を前記ノイズリダクション部に与えるＹ／Ｃ分離部と、前記ノイズリダクション部からの画像を少なくとも１画面分記憶する第２の画像メモリと、前記Ｙ／Ｃ分離部が分離した輝度信号に基づいて前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出するぶれ量算出部と、前記ぶれ量算出部が算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持するぶれ量保持部と、フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量保持部に保持された前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ノイズリダクション部によって前記ぶれ量が最も小さい画面を含む２画面以上の画像を用いてノイズを除去した画像を連続的に出力させるフリーズ制御部とを具備する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一態様に係る静止画生成方法は、第１の画像メモリが、複数画面分の入力動画像を記憶し、画像切替部が、前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力し、ノイズリダクション部が、前記画像切替部からの複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力し、Ｙ／Ｃ分離部が、切替部からの画像を輝度信号と色信号とに分離して、分離した輝度信号及び色信号を前記ノイズリダクション部に供給し、第２の画像メモリが、ノイズが除去された画像を少なくとも１画面分記憶し、ぶれ量算出部が、前記Y/C分離部が分離した輝度信号にもとづいて前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出し、ぶれ量保持部が、算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持し、フリーズ制御部が、フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ノイズリダクション部によって前記ぶれ量が最も小さい画面を含む２画面以上の画像を用いてノイズを除去した画像を連続的に出力させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数画面分の入力動画像を記憶する第１の画像メモリと、
複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力するノイズリダクション部と、
前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力する画像切替部と、
前記画像切替部からの画像を輝度信号と色信号とに分離して、分離した輝度信号及び色信号を前記ノイズリダクション部に与えるＹ／Ｃ分離部と、
前記ノイズリダクション部からの画像を少なくとも１画面分記憶する第２の画像メモリと、
前記Ｙ／Ｃ分離部が分離した輝度信号に基づいて前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出するぶれ量算出部と、
前記ぶれ量算出部が算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持するぶれ量保持部と、
フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量保持部に保持された前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ノイズリダクション部によって前記ぶれ量が最も小さい画面を含む２画面以上の画像を用いてノイズを除去した画像を連続的に出力させるフリーズ制御部と
を具備したことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記フリーズ制御部は、前記ぶれ量が最も小さい画面より時間的に前に前記第１の画像メモリに記憶された画面の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記フリーズ制御部は、前記ぶれ量が最も小さい画面より時間的に後に前記第１の画像メモリに記憶された画面の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記フリーズ制御部は、前記第２の画像メモリを制御して、前記フリーズ指示後の前記ノイズリダクション部におけるノイズ除去処理に要する期間に前記ノイズリダクション部から出力される画像を前記第２の画像メモリから出力させることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記フリーズ制御部は、前記第２の画像メモリを制御して、前記フリーズ指示後の前記ノイズリダクション部におけるノイズ除去処理に要する期間に前記第２の画像メモリに記憶されている同一画面の画像を連続的に出力させることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記ぶれ量算出部は、前記入力動画像の前後の画面間で水平方向に隣接する画素同士の画素値の増減が一致する隣接画素同士の数を画面内で累積し、累積結果に基づいてぶれ量を求める
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項７】
第１の画像メモリが、複数画面分の入力動画像を記憶し、
画像切替部が、前記入力動画像と前記第１の画像メモリの出力との一方の画像を選択して出力し、
ノイズリダクション部が、前記画像切替部からの複数画面分の画像を用いてノイズを除去した画像を出力し、
Ｙ／Ｃ分離部が、切替部からの画像を輝度信号と色信号とに分離して、分離した輝度信号及び色信号を前記ノイズリダクション部に供給し、
第２の画像メモリが、ノイズが除去された画像を少なくとも１画面分記憶し、
ぶれ量算出部が、前記Y/C分離部が分離した輝度信号にもとづいて前記入力動画像の各画面のぶれ量を算出し、
ぶれ量保持部が、算出した前記ぶれ量を前記入力動画像の各画面に対応させて保持し、
フリーズ制御部が、フリーズ指示が発生すると、前記ぶれ量に基づいて、ぶれ量が最も小さい画面を含み前記ノイズリダクション部においてノイズを除去するために必要な２画面以上の画像を前記第１の画像メモリから読み出して前記画像切替部から出力させると共に、前記第２の画像メモリを制御して前記ノイズリダクション部によって前記ぶれ量が最も小さい画面を含む２画面以上の画像を用いてノイズを除去した画像を連続的に出力させる
ことを特徴とする静止画生成方法。
【国際調査報告】
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2011155429.tif 000009
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